工程材料-过控-3-钢的热处理和表面改性幻灯片.ppt

;;;;2、热处理特点: 热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。 ;4、热处理分类 热处理原理：描述热处理时钢中组织转变的规律称热处理原理。 热处理工艺：根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称热处理工艺。;根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同，将热处理工艺分类如下：;5、预备热处理与最终热处理 预备热处理—为随后的加工（冷拔、冲压、切削）或进一步热处理作准备的热处理。 最终热处理—赋予工件所要求的使用性能的热处理.; 分别用Ac1、Ac3、Accm表示；冷却时的实际转变温度 分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。 由于加热冷却速度直接影响转变温度，因此一般手册中的数据是以30-50℃/h 的速度加热或冷却时测得的.;加热是热处理的第一道工序。加热分两种：一种是在A1以下加热，不发生相变；另一种是在临界点以上加热，目的是获得均匀的奥氏体组织，称奥氏体化。 ;亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。但由于先共析? 或二次Fe3C的存在，要获得全部奥氏体组织，必须相应加热到Ac3或Accm以上.;奥氏体加热到Ac1点以上某一温度，奥氏体并不是立即出现，而是需要保温一定时间才开始形成，这段时间称为孕育期。 形成奥氏体晶核需要原子的扩散，扩散需要一定的时间。 随着温度的升高，原子扩散速度加快，孕育期缩短。 加热温度越高，原始组织越细小，奥氏体形成速度越快。 加热速度越大，过热度越大，发生转变的温度越高，转变的温度范围越宽，转变速度越快。;1、奥氏体晶粒长大 奥氏体化刚结束时的晶粒度称起始晶粒度,此时晶粒细小均匀。 随加热温度升高或保温时间延长，奥氏体晶粒将进一步长大，这也是一个自发的过程。奥氏体晶粒长大过程与再结晶晶粒长大过程相同。 在给定温度下奥氏体的晶粒度称实际晶粒度。 加热时奥氏体晶粒的长大倾向称本质晶粒度。 ;前者晶粒长大倾向大，后者晶粒长大倾向小。 ;?;2、影响奥氏体晶粒长大的因素 ⑴加热温度和保温时间: 加热温度高、保温时间长, ? 晶粒粗大. ⑵加热速度: 加热速度越快,过热度越大, 形核率越高, 晶粒越细.;促进奥氏体晶粒长大的元素：Mn、P、C、N。 ⑷ 原始组织: 平衡状态的组织有利于获得细晶粒。 奥氏体晶粒粗大，冷却后的组织也粗大，降低钢的常温力学性能，尤其是塑性。因此加热得到细而均匀的奥氏体晶粒是热处理的关键问题之一。;冷却是热处理更重要的工序。 过冷奥氏体的转变产物及转变过程 处于临界点A1以下的奥氏体称过冷奥氏体。过冷奥氏体是非稳定组织，迟早要发生转变。随过冷度不同，过冷奥氏体将发生珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变三种类型转变。;过冷奥氏体的转变;过冷奥氏体的等温转变图是表示奥氏体急速冷却到临界点A1 以下在各不同温度下的保温过程中转变量与转变时间的关系曲线.又称C 曲线、S 曲线或TTT曲线。;1、C曲线的建立 以共析钢为例： ⑴取一批小试样并进行奥氏体化. ⑵将试样分组淬入低于A1 点的不同温度的盐浴中,隔一定时间取一试样淬入水中。 ;⑶测定每个试样的转变量，确定各温度下转变量与转变时间的关系。 ⑷将各温度下转变开始时间及终了时间标在温度—时间坐标中，并分别连线。 转变开始点的连线称转变开始线。转变终了点的连线称转变终了线。;A1-Ms 间及转变开始线以左的区域为过冷奥氏体区。 转变终了线以右及Mf以下为转变产物区。 两线之间及Ms与Mf之间为转变区。;㈠ 珠光体转变 1、珠光体的组织形态及性能 过冷奥氏体在 A1到 550℃间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合;⑴ 珠光体： 形成温度为A1-650℃，片层较厚，500倍光镜下可辨，用符号P表示.;⑵ 索氏体;⑶ 托氏体 形成温度为600-550℃，片层极薄，电镜下可辨，用符号T 表示。;珠光体、索氏体、屈氏体三种组织无本质区别，只是形态上的粗细之分，因此其界限也是相对的。;2、珠光体转变过程 珠光体转变也是形核和长大的过程。渗碳体晶核首先在奥氏体晶界上形成，在长大过程中，其两侧奥;珠光体转变;;㈡ 贝氏体转变 1、贝氏体的组织形态及性能 过冷奥氏体在550℃- 230℃ (Ms)间将转变为贝氏体类型组织，贝氏体用符号B表示。 根据其组织形态不同，贝氏体又分为上贝氏体(B上)和下贝氏体(B下).;⑴ 上贝氏体 形成温度为550-350℃。 在光镜下呈羽毛状. 在电镜下为不连续棒状的渗碳体分布于自奥氏体晶界向晶内平行生长的铁素体条之间。;⑵下贝氏体 形成温度为350℃-Ms。 在光镜下呈竹叶状。;上贝氏体强度与塑性都较低，无实用价值。 下贝氏体除了强度、硬度较高外，塑性、韧性也较好，即具有良好的综合力学性能，是生产上常用的强化组织之一